【新唐人北京时间2025年08月20日讯】目前科技界不仅聚焦于AI发展,也致力于研发更多元的机器人。近期,韩国科学家研发一款薄如蝉翼的机器人,它能透过AI和即时编程实现快速折叠和即时改变形状,完成移动、抓取等精细动作。这项技术未来有望应用于太空探索、医疗等充满变数的复杂环境之中。
长期以来,能够适应环境挑战的变形机器人,一直是科学家们的重点研究目标之一,但传统的许多变形机器人受到固定铰链的限制,导致其变形模式单一且需预先设定,无法真正做到自由变形。为此,科学家们在寻求更好的变形的机器人,以便它们可以帮人类执行一些困难的任务。
为突破此限制,专门研发机器人的韩国科学技术院(KAIST)的研究团队成功开发出一款可自由折叠的薄型机器人。它可以根据周围环境进行实时编程,变成一种可以适应环境的变形机器人,将为机器人技术开辟更多的可能性。这项研究成果于8月初刊登在《自然通讯》杂志上。
这种可折叠的薄型机器人面积约6平方公分,厚度仅15微米(μm),由聚酰亚胺(PI)和聚二甲基硅氧烷(PDMS)等多层柔性聚合物基板构成。其聚合物基板中均匀嵌入308个互连的薄型金属电阻,形成类似柔性电路板的模样。

这些金属电阻在基板内充当加热器和温度感测器,当特定区域的电阻被加热后,这2种聚合物会因热膨胀系数的差异而产生形变。研究人员就是利用这种特性,赋予薄型机器人改变形状或移动的能力。
此外,研究团队对薄型机器人引入“可现场编程”概念。过程中,使用者只要对机器人下达指令(如折叠位置、方向和折叠量),系统便会精准加热对应的金属电阻,使其迅速折叠或形变成指令中的形状。
他们还透过精确的温度分布控制,让薄型机器人不仅提升了折叠精度,更能灵敏适应环境变化,大幅改善了传统热驱动折叠技术反应慢的问题。这项设计让机器人无需复杂的硬体结构,即可高效运作。
研究团队还演示,这款薄型机器人在接收到指令后,如何灵巧地折叠并抓取不同形状的物体。另外,他们将同样的机械薄片放置地面上,它还能模拟生物的行走与爬行,展现了优异的仿生运动潜力。
研究人员指出,这款薄型机器人拥有卓越的环境适应能力,而能力均得益于机器人整合的算法、深度神经网路软体。未来有望应用于太空探索、医疗领域和灾难响应等领域上,以协助人类解决那些复杂且棘手的问题。
团队还表示,未来会持续改进这款薄型机器人的机械性能,以增强它的承载能力和形变响应速度。同时,他们也会持续寻找性能更优异的热响应材料,或设计冷却效率更高的结构去支撑这项技术,让这项技术得以早日进入实际应用。
韩国科学技术院教授金正(Jung Kim)对该校的新闻室表示,“这项研究让我们距离实现‘形态智能’更近了一步。这项概念认为形状本身就体现了智能,并能实现智能运动。”
他接着表示,“我们计划将其发展成为下一代物理AI平台,改进它的形状结构以实现更大负载和响应速度,最终应用到灾难响应机器人、客制化医疗辅助设备和太空探索等领域上。”
研究作者之一、韩国科学技术院博士研究员朴铉奎(Hyunkyu Park)对台湾公共电视新闻台(公视)表示,“这种材料的任何部分都可以折叠,我们采用算法和软体介面来解码使用者的意图,包括折叠的位置和折叠的程度。”
研究共同作者、韩国庆北国立大学(KNU)助理教授郑勇录(Yongrok Jeong)则表示,“我们的机器人即时重新定义了折叠点的位置,因此我们只需改变纸张上折叠的模式,就能制作出各种不同的变形方案。”
本研究由韩国国家研究基金会(科学技术资讯通信部)资助,资助代号为RS-2021-NR059641、2021R1A2C3008742。
(转自大纪元/责任编辑:叶萍)